Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 40 Regreso por las sendas ya visitadas El ciclo biológico de los coccidios intestinales y su aplicación clínica Paola García Dávila a , Norma Rivera Fernández a a Departamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Medicina. UNAM. Ciudad de México, México. Correspondencia: Norma Rivera Fernández. Correo electrónico: [email protected] Recibido: 17-febrero-2017. Aceptado: 23-agosto-2017. Resumen El estudio de los ciclos biológicos parasitarios que se apren- den en la asignatura de Microbiología y Parasitología en la Facultad de Medicina de la UNAM, brinda a los estudiantes, información importante sobre aspectos fisiopatológicos y clínicos, que les permitirán entender con mayor claridad por qué se realizan ciertas técnicas de diagnóstico específicas y los protocolos terapéuticos a seguir en los pacientes. Se revisa en este artículo el ciclo biológico de los coccidios intestinales y su relación con el cuadro clínico en el huésped. Palabras clave: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptos- poridium, ciclo biológico. The biological cycle of the intestinal coccidia and its clinical application Abstract The study of the biological cycles of parasites taught in the course of Microbiology and Parasitology in the Faculty of Medicine, UNAM, provides students important information concerning pathophysiological and clinical aspects of the diseases. This will allow them to understand more clearly the diagnostic techniques and the therapeutic protocols to be followed with the patients. This article reviews the biological cycle of the intestinal coccidia and its relationship with the clinical features of the host. Key words: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptospo- ridium, life cycle. ANTECEDENTES El módulo de Parasitología de la asignatura de Microbiología y Parasitología de la Licenciatura de Médico Cirujano tiene un core curriculum muy ex- tenso, el cual puede parecerle tedioso al estudiante debido a la complejidad de los ciclos biológicos que desarrollan los parásitos del reino protista y animal. A los alumnos les cuesta trabajo entender que los ciclos biológicos les pueden brindar una amplia in- formación de las parasitosis, como su vía de entrada, patogénesis y manifestaciones clínicas, entre otros y que este conocimiento les permitirá llegar a un buen diagnóstico y plantear estrategias adecuadas de pre- vención y tratamiento en sus futuros pacientes; para ejemplificar esto, en esta ocasión, pondremos de ejemplo el ciclo biológico de los coccidios intesti- nales, que como parásitos intracelulares obligados Foto: Joel Mills
El ciclo biológico de los coccidios intestinales y su aplicación clínica
Jul 24, 2022
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 40
Regreso por las sendas ya visitadas
El ciclo biológico de los coccidios intestinales y su aplicación clínica
Paola García Dávilaa, Norma Rivera Fernándeza
aDepartamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Medicina. UNAM. Ciudad de México, México. Correspondencia: Norma Rivera Fernández. Correo electrónico: [email protected] Recibido: 17-febrero-2017. Aceptado: 23-agosto-2017.
Resumen El estudio de los ciclos biológicos parasitarios que se apren-
den en la asignatura de Microbiología y Parasitología en la
Facultad de Medicina de la UNAM, brinda a los estudiantes,
información importante sobre aspectos fisiopatológicos y
clínicos, que les permitirán entender con mayor claridad por
qué se realizan ciertas técnicas de diagnóstico específicas y
los protocolos terapéuticos a seguir en los pacientes. Se revisa
en este artículo el ciclo biológico de los coccidios intestinales
y su relación con el cuadro clínico en el huésped.
Palabras clave: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptos-
poridium, ciclo biológico.
The biological cycle of the intestinal coccidia and its clinical application Abstract The study of the biological cycles of parasites taught in the
course of Microbiology and Parasitology in the Faculty of
Medicine, UNAM, provides students important information
concerning pathophysiological and clinical aspects of the
diseases. This will allow them to understand more clearly the
diagnostic techniques and the therapeutic protocols to be
followed with the patients. This article reviews the biological
cycle of the intestinal coccidia and its relationship with the
clinical features of the host.
Key words: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptospo-
ridium, life cycle.
ANTECEDENTES El módulo de Parasitología de la asignatura de Microbiología y Parasitología de la Licenciatura de Médico Cirujano tiene un core curriculum muy ex- tenso, el cual puede parecerle tedioso al estudiante debido a la complejidad de los ciclos biológicos que desarrollan los parásitos del reino protista y animal. A los alumnos les cuesta trabajo entender que los ciclos biológicos les pueden brindar una amplia in- formación de las parasitosis, como su vía de entrada, patogénesis y manifestaciones clínicas, entre otros y que este conocimiento les permitirá llegar a un buen diagnóstico y plantear estrategias adecuadas de pre- vención y tratamiento en sus futuros pacientes; para ejemplificar esto, en esta ocasión, pondremos de ejemplo el ciclo biológico de los coccidios intesti- nales, que como parásitos intracelulares obligados
Fo to
: J oe
presentan uno de los ciclos más complejos entre los protozoarios.
Los coccidios intestinales son parásitos proto- zoarios del phylum Apicomplexa pertenecientes a los géneros Cryptosporidium, Cyclospora y Cystoisospora, y se caracterizan por presentar un complejo apical en el que se localizan diferentes organelos que les permiten invadir y replicarse en la célula huésped. En el humano, las especies más frecuentes de coc- cidios intestinales son: Cryptosporidium hominis y Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis y Cytoisospora belli. La infección se da a través de la ingesta de alimentos o bebidas contaminadas con ooquistes infectantes. Durante su ciclo biológico que se lleva a cabo dentro de los enterocitos, se des- truyen las vellosidades intestinales y se produce un síndrome diarreico agudo o crónico el cual puede autolimitarse en individuos inmunocompetentes o evolucionar de forma grave en pacientes inmuno- comprometidos1.
La prevalencia de criptosporidiasis en países in- dustrializados está entre 0.1 y 27.1%, con una media de 4.9%, mientras que en países en desarrollo los resultados varían entre 0.1 a 31.5%. En Estados Unidos, Canadá y Europa, las infecciones por Cytoi- sospora, se estiman en alrededor de un 0.2%, y en países no desarrollados, entre 3 y 20%.
La cyclosporiosis presenta prevalencias que van de 10.3 a 86%, principalmente en México, Guate- mala, Colombia, Perú, Brasil e Indonesia.
Las infecciones por coccidios intestinales en países desarrollados, se asocian con el consumo de frutas y verduras importados, tales como frambue- sas, zarzamoras, albahaca, chícharos y lechugas. El cilantro, proveniente de México es uno de los perecederos involucrados en meses recientes. Cada vez son más frecuentes los brotes epidémicos, gene- ralmente de transmisión hídrica, asociados a aguas de bebida contaminadas, pozos, aguas superficiales y de la red de abastecimiento público, incluso fil- tradas y tratadas2.
La morfología de estos protozoarios se deter- mina por las formas de los ooquistes esporulados o infectantes, que se eliminan en la materia fecal del hospedero. Los ooquistes son redondos u ovalados y en su interior contienen a los esporozoítos, que en el caso de Cyclospora y Cystoisospora (figura 1) se ubican dentro de los esporoblastos. La morfología específica de cada coccidio se describe en la tabla 1.
Los ciclos biológicos de los 3 parásitos son si- milares por lo que esta revisión se enfocará en des- cribir con detalle el ciclo de Cryptosporidium y se mencionarán en su momento las diferencias con los otros 2 coccidios.
Figura 1. Ooquiste infectante de Cytoisospora belli.
Esporozoíto Pared
Espoblasto
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 42
CICLO BIOLÓGICO DE CRYPTOSPORIDIUM SPP Para entender el ciclo biológico de los coccidios in- testinales es necesario recordar algunas definiciones importantes mismas que se muestran en la tabla 2.
El mecanismo de trasmisión de los coccidios intestinales es por la ingesta de agua o alimentos contaminados con ooquistes esporulados; sin em- bargo, en el caso de Cryptosporidium, también se ha reportado infección por nadar en aguas contamina- das con heces positivas o a través de la vía sexual por contacto oro-fecal. Se requiere un mínimo de 101- 103 ooquistes para causar infección en los humanos.
Se ha reportado la presencia de Cryptosporidium en moluscos bivalvos. Una vez ingerido el ooquiste de Cryptosporidium inicia el desenquistamiento para liberar 4 esporozoítos infectantes; en el desenquis- tamiento participan varios factores, entre los que se incluyen: condiciones no favorables, dióxido de carbono, temperatura, enzimas pancreáticas y sa- les biliares. Los esporozoítos liberados, migran por movimientos de desplazamiento (conferidos por un motor de actina-miosina) hacia la superficie de los enterocitos para adherirse a ellos e invadirlos con la ayuda de proteínas secretadas por el parásito. En el caso específico de Cryptosporidium, la invasión
Tabla 1. Ooquistes de coccidios intestinales Género Morfología Esporulación
Cryptosporidium Redondos miden de 4-6 µm de diámetro en su interior presentan 4 esporozoítos
Los ooquistes al ser eliminados con la materia fecal, ya han esporulado por lo que son infectantes
Cyclospora
Redondos miden de 8-10 µm de diámetro. El ooquiste infectante contiene 2 esporoblastos con 4 esporozoítos cada uno
Esporulan en el medio ambiente
Cytoisosopora Ovalados, miden de 20 a 30 µm de diámetro y presentan 2 esporoblastos con 4 esporozoítos cada uno
Esporulan en el ambiente
Tabla 2. Definiciones de los estadios parasitarios y fases de desarrollo de los coccidios intestinales
Fase parasitaria Definición
Ooquiste El ooquiste es la fase parasitaria resultante de la reproducción sexual entre gametocitos. El ooquiste en su interior contiene esporozoítos que son la fase infectante de los parásitos
Esporoblasto Estructura que se forma dentro del ooquiste y que contiene esporozoítos.
Zoítos
Siempre que se utilice el sufijo “zoíto” en los ciclos biológicos de los protozoarios, se hace referencia a la fase vegetativa del parásito, es decir, la que causa daño ya que se desplaza, se alimenta, se replica, etc.; así, los trofozoítos y merozoítos son también fases vegetativas
Esquizontes Los esquizontes son nidos de parásitos intracelulares
Gametocitos Los gametocitos son las células que se encargan de la reproducción sexual del parásito
Fase de esquizogonia Es la formación de trofozoides, esquizontes y merozoítos en los enterocitos
Fase de gametogonia En esta fase se lleva a cabo la fecundación entre gametos y como resultado se liberan ooquistes los cuales salen al ambiente en la materia fecal del huésped
Fase de esporogonia En el caso de Cyclospora y Cytoisospora, se da en el medio ambiente y en Cryptosporidium dentro del huésped. Su finalidad es que dentro del ooquiste se formen esporozoítos infectantes
Ciclo biológico de los coccidios
43Vol. 60, n.o 6, Noviembre-Diciembre 2017
es intracelular-extracitoplasmática (epicelular) ya que el parásito permanece en el borde de las micro- vellosidades intestinales. En el caso de Cyclospora y Cystoisospora, la invasión es intracitoplasmática. Una vez dentro de la célula huésped, los parásitos quedan envueltos en una membrana parasitófora y cada esporozoíto se trasforma en un trofozoide esfé- rico que se replica, forma un esquizonte y da lugar a varios merozoítos (figura 2). Al ser liberados, estos merozoítos invaden enterocitos sanos y realizan una segunda esquizogonia, de la cual se liberan más merozoítos que iniciarán la fase de gametogonia invadiendo nuevas células huésped y formando ma- crogametos y microgametos. Los microgametos, al liberarse de la célula huésped, invaden a otra célula donde se encuentra el macrogamento y se lleva a cabo la fertilización, de la cual se forma un cigoto que se trasforma en ooquiste. Cryptosporidium, pro- duce 2 tipos de ooquistes, unos de pared gruesa que son liberados al medio ambiente con las heces del huésped y otros de pared delgada que desenquistan una vez que son liberados de la célula huésped, y al ser ya infectantes, son los responsables de auto- infecciones (figura 3). Los ooquistes de Cyclospora
(figura 4) y Cystoisospora deben permanecer algunas horas en el medio ambiente para volverse infec- tantes. La eliminación de ooquistes de coccidios intestinales, puede continuar por varias semanas después de la resolución del cuadro clínico. Los ooquistes de los coccidios intestinales, sobre todo los de Cryptosporidium (figura 5), son resistentes al cloro y pueden sobrevivir por largos periodos en el ambiente1-3.
MECANISMOS PATOGÉNICOS EN LA RELACIÓN HUÉSPED-PARÁSITO El mecanismo por el cual los coccidios intestinales inducen diarrea, incluye la combinación del au- mento de la permeabilidad intestinal, la secreción de cloro y la mala absorción como consecuencia de la destrucción de las vellosidades intestinales. En individuos inmunocompetentes, la infección se limita al intestino delgado. En sujetos inmuno- comprometidos, principalmente en pacientes con SIDA, puede haber infecciones extraintestinales.
Los factores de virulencia en los parásitos pro- tozoarios, están relacionados con funciones de adhe- sión, colonización, invasión, sobrevivencia intracelu-
Figura 2. Invasión de Cryptosporidium al epitelio intestinal.
P. García Dávila, N. Rivera Fernández
Ooquiste
Desenquistamiento
Replicación intracelular
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 44
lar, nutrición y evasión de la respuesta inmune del huésped. Cryptosporidium, normalmente no causa una infección sistémica, ya que el parásito se esta- blece en el ápice de la superficie del epitelio intes- tinal; sin embargo, causa alteraciones en el proceso de absorción y secreción del intestino. Esta lesión puede ser el resultado del daño directo a las células
epiteliales o podría ocurrir por la activación de cé- lulas inflamatorias y la producción de citocinas en el sitio de infección4.
Los factores de virulencia son los procesos y sustancias por los que el parásito inicia y mantiene la infección en el huésped. Estos factores pueden afectar al huésped en cualquier momento, desde que
Figura 3. Ciclo biológico de Cryptosporidium.
Ciclo biológico de los coccidios
Infección por vía oral
Ooquistes presentes en agua
Ooquiste de pared gruesa
Esporozoíto Trofozoíto Esquizonte
Autoinfección Ciclo asexual
Microgametos
Gametos
Cigoto
45Vol. 60, n.o 6, Noviembre-Diciembre 2017
el parásito entra a su organismo hasta que desarrolla su ciclo biológico o muere. Hasta hoy, los factores de virulencia de los coccidios intestinales no se han caracterizado al punto en que se puedan establecer sus funciones exactas para causar daño en el hués- ped o probar que su supresión o inactivación ten- gan un efecto directo en la disminución del cuadro clínico. En el caso específico de Cryptosporidium se han identificado proteínas como serina protea- sas, aminopeptidasas, glicoproteínas tipo mucina, etc., que actúan durante la interacción inicial entre el parásito y el epitelio intestinal en los procesos de desenquistamiento, desplazamiento, adhesión, invasión, formación de vacuola parasitófora, man- tenimiento intracelular y daño a la célula huésped (figura 2).
Reportes histopatológicos de pacientes con coc- cidiosis intestinal, describen atrofia de vellosida- des intestinales, inflamación de la lámina propia del intestino delgado con infiltración de células plasmáticas, linfocitos y macrófagos. La absorción frecuentemente es anormal y se sugiere que se pro- duce un tipo de diarrea osmótica. Se cree que la producción de adenosin monofosfato cíclico en las células epiteliales de la parte proximal del intestino delgado y la subsecuente hipersecreción de fluidos y electrolitos, pueden ser desencadenados por una enterotoxina parecida a la del cólera4.
En las coccidiosis intestinales, la patogenicidad
Figura 4. Ooquistes de Cyclospora teñidos con Kinyoun, ob- jetivo 400x. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez
Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM.
Figura 5. a) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kin- youn. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. b) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kinyoun. Imagen obtenida de laminillas fijas de la co-
lección de la Coordinación de Enseñanza del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina,
UNAM.
está dada por el número de replicaciones esquizo- gónicas que realice la coccidia. El estado inmuno- lógico del huésped, es el factor predisponente más importante para la severidad del cuadro clínico, sin embrago, no todas las formas de inmunosupresión llevan al aumento de la virulencia. En los pacientes con sida, los cuadros más severos, sobre todo de criptosporidiosis, ocurren en aquellos con un conteo
P. García Dávila, N. Rivera Fernández
a
b
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 46
de CD4 menor a 50; los casos de criptosporidiosis autolimitante se observan en pacientes con conteos mayores, por lo que la mejoría de los síntomas se aprecia después de la terapia con antirretrovirales de gran actividad o de terapia combinada (HAART, highly active antiretroviral therapy)2,5.
En la tabla 3 se muestran las fases del ciclo bio- lógico de los coccidios intestinales y su relación con la patogénesis, el cuadro clínico, el diagnóstico y el tratamiento.
CONCLUSIÓN Durante el ciclo biológico de los coccidios intestina- les, se llevan a cabo procesos de adhesión, invasión y replicación que desencadenan el cuadro clínico en los huéspedes. Al entender estos procesos, se comprenderá porque se solicitan técnicas específi- cas de diagnóstico para las coccidiosis intestinales, así como la diferencia del tratamiento en pacientes inmunocomprometidos e inmunocompetentes.
AGRADECIMIENTOS A la Dra. Teresa I Fortoul Van der Goes por la corrección de estilo. A la Coordinación de Ense-
ñanza del Departamento de Microbiología y Para- sitología de la Facultad de Medicina, UNAM, por permitirnos tomar las imágenes de los ooquistes de Cryptosporidium de su acervo de preparaciones fijas. Al Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, del Depar- tamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM, por una de las imágenes de ooquistes de Cryptosporidium.
REFERENCIAS 1. Becerril MC. Parasitología Médica. 4a. ed. México: Mc-
Graw-Hill Interamericana Editores; 2014. 2. Página electrónica del Departamento de Microbiología y
Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. Recursos en Parasitología. Disponible en: http://www.facmed.unam. mx/deptos/microbiologia/parasitologia/criptosporidiasis. html. Fecha de consulta 30/08/2017
3. Garzón L, Motta A, Chicue JF, López D, Mendoza CA. Parasitosis intestinal y factores de riesgo en niños de los asentamientos subnormales, Florencia-Caquetá, Colom- bia. Rev Fac Nac Salud Públ. 2015;33(2):171-80.
4. Bouzid M, Hunter PR, Chalmers MR, Tylera MK. Cryp- tosporidium Pathogenicity and Virulence. Clin Microbiol Rev. 2013;26(1):115-34.
5. Abd-Ella OH. Diagnosis and treatment of cryptosporidio- sis: an update review. J Egypt Soc Parasitol. 2014;44(2): 455-66.
Tabla 3. Fases en el ciclo biológico de los coccidios intestinales Fase Proceso Patogénesis Lesiones Cuadro clínico
Desenquistamiento Liberación de esporozoítos
Activación de células inflamatorias y producción de citocinas proinflamatorias
Los linfocitos CD4+ intraepiteliales y al IgA, parecen jugar un rol importante en el control de estas parasitosis
Ruptura de uniones celulares, aumenta el índice mitótico de enterocitos
Atrofia de vellosidades intestinales
Estas lesiones aumentan la permeabilidad intestinal y la secreción Cytosisopora produce infiltrado eosinofílico en lámina propia
Diarrea osmótica de gran volumen aguda o crónica
Deshidratación, síndrome de mala absorción, pérdida de peso y retardo en el crecimiento
Complicaciones: invasión de epitelio respiratorio, vías biliares y pancreáticas, síndrome de Guillain- Barré, artritis reactiva
Invasión
Los esporozoítos se adhieren a los enterocitos y los invaden haciendo una horadación en la membrana celular
Esquizogonia
Gametogonia Formación de macro y microgametos
Fertilización Unión de microgametocito con macrogametocito
Formación de ooquiste Fase de resistencia
Esporogonia Formación de esporozoítos infectantes
Ciclo biológico de los coccidios
Regreso por las sendas ya visitadas
El ciclo biológico de los coccidios intestinales y su aplicación clínica
Paola García Dávilaa, Norma Rivera Fernándeza
aDepartamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Medicina. UNAM. Ciudad de México, México. Correspondencia: Norma Rivera Fernández. Correo electrónico: [email protected] Recibido: 17-febrero-2017. Aceptado: 23-agosto-2017.
Resumen El estudio de los ciclos biológicos parasitarios que se apren-
den en la asignatura de Microbiología y Parasitología en la
Facultad de Medicina de la UNAM, brinda a los estudiantes,
información importante sobre aspectos fisiopatológicos y
clínicos, que les permitirán entender con mayor claridad por
qué se realizan ciertas técnicas de diagnóstico específicas y
los protocolos terapéuticos a seguir en los pacientes. Se revisa
en este artículo el ciclo biológico de los coccidios intestinales
y su relación con el cuadro clínico en el huésped.
Palabras clave: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptos-
poridium, ciclo biológico.
The biological cycle of the intestinal coccidia and its clinical application Abstract The study of the biological cycles of parasites taught in the
course of Microbiology and Parasitology in the Faculty of
Medicine, UNAM, provides students important information
concerning pathophysiological and clinical aspects of the
diseases. This will allow them to understand more clearly the
diagnostic techniques and the therapeutic protocols to be
followed with the patients. This article reviews the biological
cycle of the intestinal coccidia and its relationship with the
clinical features of the host.
Key words: Coccidiosis, Cyclospora, Cytoisospora, Cryptospo-
ridium, life cycle.
ANTECEDENTES El módulo de Parasitología de la asignatura de Microbiología y Parasitología de la Licenciatura de Médico Cirujano tiene un core curriculum muy ex- tenso, el cual puede parecerle tedioso al estudiante debido a la complejidad de los ciclos biológicos que desarrollan los parásitos del reino protista y animal. A los alumnos les cuesta trabajo entender que los ciclos biológicos les pueden brindar una amplia in- formación de las parasitosis, como su vía de entrada, patogénesis y manifestaciones clínicas, entre otros y que este conocimiento les permitirá llegar a un buen diagnóstico y plantear estrategias adecuadas de pre- vención y tratamiento en sus futuros pacientes; para ejemplificar esto, en esta ocasión, pondremos de ejemplo el ciclo biológico de los coccidios intesti- nales, que como parásitos intracelulares obligados
Fo to
: J oe
presentan uno de los ciclos más complejos entre los protozoarios.
Los coccidios intestinales son parásitos proto- zoarios del phylum Apicomplexa pertenecientes a los géneros Cryptosporidium, Cyclospora y Cystoisospora, y se caracterizan por presentar un complejo apical en el que se localizan diferentes organelos que les permiten invadir y replicarse en la célula huésped. En el humano, las especies más frecuentes de coc- cidios intestinales son: Cryptosporidium hominis y Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis y Cytoisospora belli. La infección se da a través de la ingesta de alimentos o bebidas contaminadas con ooquistes infectantes. Durante su ciclo biológico que se lleva a cabo dentro de los enterocitos, se des- truyen las vellosidades intestinales y se produce un síndrome diarreico agudo o crónico el cual puede autolimitarse en individuos inmunocompetentes o evolucionar de forma grave en pacientes inmuno- comprometidos1.
La prevalencia de criptosporidiasis en países in- dustrializados está entre 0.1 y 27.1%, con una media de 4.9%, mientras que en países en desarrollo los resultados varían entre 0.1 a 31.5%. En Estados Unidos, Canadá y Europa, las infecciones por Cytoi- sospora, se estiman en alrededor de un 0.2%, y en países no desarrollados, entre 3 y 20%.
La cyclosporiosis presenta prevalencias que van de 10.3 a 86%, principalmente en México, Guate- mala, Colombia, Perú, Brasil e Indonesia.
Las infecciones por coccidios intestinales en países desarrollados, se asocian con el consumo de frutas y verduras importados, tales como frambue- sas, zarzamoras, albahaca, chícharos y lechugas. El cilantro, proveniente de México es uno de los perecederos involucrados en meses recientes. Cada vez son más frecuentes los brotes epidémicos, gene- ralmente de transmisión hídrica, asociados a aguas de bebida contaminadas, pozos, aguas superficiales y de la red de abastecimiento público, incluso fil- tradas y tratadas2.
La morfología de estos protozoarios se deter- mina por las formas de los ooquistes esporulados o infectantes, que se eliminan en la materia fecal del hospedero. Los ooquistes son redondos u ovalados y en su interior contienen a los esporozoítos, que en el caso de Cyclospora y Cystoisospora (figura 1) se ubican dentro de los esporoblastos. La morfología específica de cada coccidio se describe en la tabla 1.
Los ciclos biológicos de los 3 parásitos son si- milares por lo que esta revisión se enfocará en des- cribir con detalle el ciclo de Cryptosporidium y se mencionarán en su momento las diferencias con los otros 2 coccidios.
Figura 1. Ooquiste infectante de Cytoisospora belli.
Esporozoíto Pared
Espoblasto
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 42
CICLO BIOLÓGICO DE CRYPTOSPORIDIUM SPP Para entender el ciclo biológico de los coccidios in- testinales es necesario recordar algunas definiciones importantes mismas que se muestran en la tabla 2.
El mecanismo de trasmisión de los coccidios intestinales es por la ingesta de agua o alimentos contaminados con ooquistes esporulados; sin em- bargo, en el caso de Cryptosporidium, también se ha reportado infección por nadar en aguas contamina- das con heces positivas o a través de la vía sexual por contacto oro-fecal. Se requiere un mínimo de 101- 103 ooquistes para causar infección en los humanos.
Se ha reportado la presencia de Cryptosporidium en moluscos bivalvos. Una vez ingerido el ooquiste de Cryptosporidium inicia el desenquistamiento para liberar 4 esporozoítos infectantes; en el desenquis- tamiento participan varios factores, entre los que se incluyen: condiciones no favorables, dióxido de carbono, temperatura, enzimas pancreáticas y sa- les biliares. Los esporozoítos liberados, migran por movimientos de desplazamiento (conferidos por un motor de actina-miosina) hacia la superficie de los enterocitos para adherirse a ellos e invadirlos con la ayuda de proteínas secretadas por el parásito. En el caso específico de Cryptosporidium, la invasión
Tabla 1. Ooquistes de coccidios intestinales Género Morfología Esporulación
Cryptosporidium Redondos miden de 4-6 µm de diámetro en su interior presentan 4 esporozoítos
Los ooquistes al ser eliminados con la materia fecal, ya han esporulado por lo que son infectantes
Cyclospora
Redondos miden de 8-10 µm de diámetro. El ooquiste infectante contiene 2 esporoblastos con 4 esporozoítos cada uno
Esporulan en el medio ambiente
Cytoisosopora Ovalados, miden de 20 a 30 µm de diámetro y presentan 2 esporoblastos con 4 esporozoítos cada uno
Esporulan en el ambiente
Tabla 2. Definiciones de los estadios parasitarios y fases de desarrollo de los coccidios intestinales
Fase parasitaria Definición
Ooquiste El ooquiste es la fase parasitaria resultante de la reproducción sexual entre gametocitos. El ooquiste en su interior contiene esporozoítos que son la fase infectante de los parásitos
Esporoblasto Estructura que se forma dentro del ooquiste y que contiene esporozoítos.
Zoítos
Siempre que se utilice el sufijo “zoíto” en los ciclos biológicos de los protozoarios, se hace referencia a la fase vegetativa del parásito, es decir, la que causa daño ya que se desplaza, se alimenta, se replica, etc.; así, los trofozoítos y merozoítos son también fases vegetativas
Esquizontes Los esquizontes son nidos de parásitos intracelulares
Gametocitos Los gametocitos son las células que se encargan de la reproducción sexual del parásito
Fase de esquizogonia Es la formación de trofozoides, esquizontes y merozoítos en los enterocitos
Fase de gametogonia En esta fase se lleva a cabo la fecundación entre gametos y como resultado se liberan ooquistes los cuales salen al ambiente en la materia fecal del huésped
Fase de esporogonia En el caso de Cyclospora y Cytoisospora, se da en el medio ambiente y en Cryptosporidium dentro del huésped. Su finalidad es que dentro del ooquiste se formen esporozoítos infectantes
Ciclo biológico de los coccidios
43Vol. 60, n.o 6, Noviembre-Diciembre 2017
es intracelular-extracitoplasmática (epicelular) ya que el parásito permanece en el borde de las micro- vellosidades intestinales. En el caso de Cyclospora y Cystoisospora, la invasión es intracitoplasmática. Una vez dentro de la célula huésped, los parásitos quedan envueltos en una membrana parasitófora y cada esporozoíto se trasforma en un trofozoide esfé- rico que se replica, forma un esquizonte y da lugar a varios merozoítos (figura 2). Al ser liberados, estos merozoítos invaden enterocitos sanos y realizan una segunda esquizogonia, de la cual se liberan más merozoítos que iniciarán la fase de gametogonia invadiendo nuevas células huésped y formando ma- crogametos y microgametos. Los microgametos, al liberarse de la célula huésped, invaden a otra célula donde se encuentra el macrogamento y se lleva a cabo la fertilización, de la cual se forma un cigoto que se trasforma en ooquiste. Cryptosporidium, pro- duce 2 tipos de ooquistes, unos de pared gruesa que son liberados al medio ambiente con las heces del huésped y otros de pared delgada que desenquistan una vez que son liberados de la célula huésped, y al ser ya infectantes, son los responsables de auto- infecciones (figura 3). Los ooquistes de Cyclospora
(figura 4) y Cystoisospora deben permanecer algunas horas en el medio ambiente para volverse infec- tantes. La eliminación de ooquistes de coccidios intestinales, puede continuar por varias semanas después de la resolución del cuadro clínico. Los ooquistes de los coccidios intestinales, sobre todo los de Cryptosporidium (figura 5), son resistentes al cloro y pueden sobrevivir por largos periodos en el ambiente1-3.
MECANISMOS PATOGÉNICOS EN LA RELACIÓN HUÉSPED-PARÁSITO El mecanismo por el cual los coccidios intestinales inducen diarrea, incluye la combinación del au- mento de la permeabilidad intestinal, la secreción de cloro y la mala absorción como consecuencia de la destrucción de las vellosidades intestinales. En individuos inmunocompetentes, la infección se limita al intestino delgado. En sujetos inmuno- comprometidos, principalmente en pacientes con SIDA, puede haber infecciones extraintestinales.
Los factores de virulencia en los parásitos pro- tozoarios, están relacionados con funciones de adhe- sión, colonización, invasión, sobrevivencia intracelu-
Figura 2. Invasión de Cryptosporidium al epitelio intestinal.
P. García Dávila, N. Rivera Fernández
Ooquiste
Desenquistamiento
Replicación intracelular
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 44
lar, nutrición y evasión de la respuesta inmune del huésped. Cryptosporidium, normalmente no causa una infección sistémica, ya que el parásito se esta- blece en el ápice de la superficie del epitelio intes- tinal; sin embargo, causa alteraciones en el proceso de absorción y secreción del intestino. Esta lesión puede ser el resultado del daño directo a las células
epiteliales o podría ocurrir por la activación de cé- lulas inflamatorias y la producción de citocinas en el sitio de infección4.
Los factores de virulencia son los procesos y sustancias por los que el parásito inicia y mantiene la infección en el huésped. Estos factores pueden afectar al huésped en cualquier momento, desde que
Figura 3. Ciclo biológico de Cryptosporidium.
Ciclo biológico de los coccidios
Infección por vía oral
Ooquistes presentes en agua
Ooquiste de pared gruesa
Esporozoíto Trofozoíto Esquizonte
Autoinfección Ciclo asexual
Microgametos
Gametos
Cigoto
45Vol. 60, n.o 6, Noviembre-Diciembre 2017
el parásito entra a su organismo hasta que desarrolla su ciclo biológico o muere. Hasta hoy, los factores de virulencia de los coccidios intestinales no se han caracterizado al punto en que se puedan establecer sus funciones exactas para causar daño en el hués- ped o probar que su supresión o inactivación ten- gan un efecto directo en la disminución del cuadro clínico. En el caso específico de Cryptosporidium se han identificado proteínas como serina protea- sas, aminopeptidasas, glicoproteínas tipo mucina, etc., que actúan durante la interacción inicial entre el parásito y el epitelio intestinal en los procesos de desenquistamiento, desplazamiento, adhesión, invasión, formación de vacuola parasitófora, man- tenimiento intracelular y daño a la célula huésped (figura 2).
Reportes histopatológicos de pacientes con coc- cidiosis intestinal, describen atrofia de vellosida- des intestinales, inflamación de la lámina propia del intestino delgado con infiltración de células plasmáticas, linfocitos y macrófagos. La absorción frecuentemente es anormal y se sugiere que se pro- duce un tipo de diarrea osmótica. Se cree que la producción de adenosin monofosfato cíclico en las células epiteliales de la parte proximal del intestino delgado y la subsecuente hipersecreción de fluidos y electrolitos, pueden ser desencadenados por una enterotoxina parecida a la del cólera4.
En las coccidiosis intestinales, la patogenicidad
Figura 4. Ooquistes de Cyclospora teñidos con Kinyoun, ob- jetivo 400x. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez
Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM.
Figura 5. a) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kin- youn. Imágenes obtenidas por el Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. b) Ooquistes de Cryptosporidium teñidos con Kinyoun. Imagen obtenida de laminillas fijas de la co-
lección de la Coordinación de Enseñanza del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina,
UNAM.
está dada por el número de replicaciones esquizo- gónicas que realice la coccidia. El estado inmuno- lógico del huésped, es el factor predisponente más importante para la severidad del cuadro clínico, sin embrago, no todas las formas de inmunosupresión llevan al aumento de la virulencia. En los pacientes con sida, los cuadros más severos, sobre todo de criptosporidiosis, ocurren en aquellos con un conteo
P. García Dávila, N. Rivera Fernández
a
b
Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM 46
de CD4 menor a 50; los casos de criptosporidiosis autolimitante se observan en pacientes con conteos mayores, por lo que la mejoría de los síntomas se aprecia después de la terapia con antirretrovirales de gran actividad o de terapia combinada (HAART, highly active antiretroviral therapy)2,5.
En la tabla 3 se muestran las fases del ciclo bio- lógico de los coccidios intestinales y su relación con la patogénesis, el cuadro clínico, el diagnóstico y el tratamiento.
CONCLUSIÓN Durante el ciclo biológico de los coccidios intestina- les, se llevan a cabo procesos de adhesión, invasión y replicación que desencadenan el cuadro clínico en los huéspedes. Al entender estos procesos, se comprenderá porque se solicitan técnicas específi- cas de diagnóstico para las coccidiosis intestinales, así como la diferencia del tratamiento en pacientes inmunocomprometidos e inmunocompetentes.
AGRADECIMIENTOS A la Dra. Teresa I Fortoul Van der Goes por la corrección de estilo. A la Coordinación de Ense-
ñanza del Departamento de Microbiología y Para- sitología de la Facultad de Medicina, UNAM, por permitirnos tomar las imágenes de los ooquistes de Cryptosporidium de su acervo de preparaciones fijas. Al Dr. Manuel Gutiérrez Quiroz, del Depar- tamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM, por una de las imágenes de ooquistes de Cryptosporidium.
REFERENCIAS 1. Becerril MC. Parasitología Médica. 4a. ed. México: Mc-
Graw-Hill Interamericana Editores; 2014. 2. Página electrónica del Departamento de Microbiología y
Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM. Recursos en Parasitología. Disponible en: http://www.facmed.unam. mx/deptos/microbiologia/parasitologia/criptosporidiasis. html. Fecha de consulta 30/08/2017
3. Garzón L, Motta A, Chicue JF, López D, Mendoza CA. Parasitosis intestinal y factores de riesgo en niños de los asentamientos subnormales, Florencia-Caquetá, Colom- bia. Rev Fac Nac Salud Públ. 2015;33(2):171-80.
4. Bouzid M, Hunter PR, Chalmers MR, Tylera MK. Cryp- tosporidium Pathogenicity and Virulence. Clin Microbiol Rev. 2013;26(1):115-34.
5. Abd-Ella OH. Diagnosis and treatment of cryptosporidio- sis: an update review. J Egypt Soc Parasitol. 2014;44(2): 455-66.
Tabla 3. Fases en el ciclo biológico de los coccidios intestinales Fase Proceso Patogénesis Lesiones Cuadro clínico
Desenquistamiento Liberación de esporozoítos
Activación de células inflamatorias y producción de citocinas proinflamatorias
Los linfocitos CD4+ intraepiteliales y al IgA, parecen jugar un rol importante en el control de estas parasitosis
Ruptura de uniones celulares, aumenta el índice mitótico de enterocitos
Atrofia de vellosidades intestinales
Estas lesiones aumentan la permeabilidad intestinal y la secreción Cytosisopora produce infiltrado eosinofílico en lámina propia
Diarrea osmótica de gran volumen aguda o crónica
Deshidratación, síndrome de mala absorción, pérdida de peso y retardo en el crecimiento
Complicaciones: invasión de epitelio respiratorio, vías biliares y pancreáticas, síndrome de Guillain- Barré, artritis reactiva
Invasión
Los esporozoítos se adhieren a los enterocitos y los invaden haciendo una horadación en la membrana celular
Esquizogonia
Gametogonia Formación de macro y microgametos
Fertilización Unión de microgametocito con macrogametocito
Formación de ooquiste Fase de resistencia
Esporogonia Formación de esporozoítos infectantes
Ciclo biológico de los coccidios
Related Documents
